20化工设计2003，13(2)淡盐水真空脱氯工艺的分析比较郑渊。李宏杰中国成达化学工程公司成都610041摘要对现有淡盐水脱氯工序的脱氯方法进行分析比较，并提出结论性意见。关键词真空脱氯工艺方案分析比较定运行，其操作温度需控制在(85±3)℃。1．3淡盐水pH值1概述在电解槽阳极室，氯气溶解在淡盐水中并发淡盐水脱氯工序是离子膜制碱装置的重要组生以下化学反应：成部分。含游离氯的淡盐水不仅腐蚀金属类设备Cl2+H20=HCl+HCIO(3)和管道，还会损坏盐水过滤器炭素烧结管、永久由于HCIO在淡盐水中不易被脱出，需在淡性毒害离子交换树脂等，因此在淡盐水重饱和前盐水中加入盐酸HCI并控制淡盐水pH值在2．0必须进行脱氯处理。±0．2，以将HCIO转化为容易脱出的c12(游离氯气在淡盐水中的平衡溶解度S可用以下公氯)。式关联：根据上述分析，要降低氯气在淡盐水中的平S=P(1．567—0．002822N)×10。∞+70906×衡溶解度S(即游离氯含量)，主要应采用降低10一(1)氯气分压P的方法。式中，S为平衡溶解度，rngA；P为氯气分压，atm；T为淡盐水温度，K；pH为淡盐水pH值；2淡盐水脱氯方法A为关联系数，淡盐水脱氯方法可分为物理方法和化学方A=6．01+0．001(T-273．15)一0．00044N法。在生产实际中淡盐水脱氯都是先用物理方法式中，N为淡盐水中NaCI含量，g／1。除去大部分的游离氯后，再用化学方法进一步除S或用以下简单公式关联：去残余的游离氯。S=pk(2)2．1物理方法式中，k为关联系数，k=(2．21—0．00398N)×l0slo0o／r物理方法是通过降低氯气分压以脱出淡盐水由公式(1)可知，氯气在淡盐水中的平衡中大部分的游离氯，又分为正压吹除法和真空脱溶解度S与氯气分压P、淡盐水中NaCI含量N、氯法两种。淡盐水温度T和淡盐水pH值有关。2．1．1正压吹除法正压吹除法是用鼓风机向脱氯塔鼓人大量空1．1淡盐水中NaCI含量N气，以降低脱氯塔气相中的氯气分压及游离氯在从电解槽阳极室来的淡盐水按离子膜长期高淡盐水中的溶解度，从而将淡盐水中所含的大部性能运行的要求，其Naa含量需控制在(200±分游离氯吹出。由于所产生的脱氯废气含有大量lo)g／1。的空气而不能送回氯气系统，只能送至废气处理1．2淡盐水温度T工序用碱液吸收处理达标后排放。此法虽然有其离子膜电解槽为维持较低的槽电压和长期稳工艺流程短、投资少、易操作等优点，但因需消·郑渊：高级工程师，室主任。1982年毕业于成都科技大学无机化工专业，一直从事设计和管理工作。联系电话：(028)85521623。郑渊等淡盐水真空脱氯工艺的分析比较21耗碱液并加大废气处理的负荷，而且脱出的氯气3～4倍)，另外其工艺流程较长，占地面积较不能回收进入氯气系统等缺点，现今已不再采大。用，尤其在大、中型离子膜烧碱装置中已被逐步(2)喷射真空法则以喷射真空泵为动力形成淘汰。真空系统。2．1．2真空脱氯法以蒸汽为工作介质的真空法应用较多，其工目前，离子膜烧碱装置中的淡盐水脱氯工艺艺流程见图2所示。常用真空脱氯法。其原理是在真空条件下，氯气分压降低，从而降低氯气在淡盐水中的平衡溶解度，以达到脱出淡盐水中所含的大部分游离氯的目的。真空脱氯法按制取真空方法可分为机械真空法和喷射真空法。(1)机械真空法以机械真空泵为动力形成淡盐水真空系统，其工艺流程见图1。脱氯盐水泵脱氯盐水槽图2以蒸汽为工作介质的真空法工艺流程筒图电解工序来的淡盐水在酸化后(控制pH=1．8～2．0)被送入脱氯塔上部，．在真空条件下脱除淡盐水中的游离氯，脱氯真空度约为500mmHg，氯气经氯气冷却器冷却后，由蒸汽喷射泵吸入并排至蒸汽冷凝器，在蒸汽冷凝器中脱■盐水泵羹■盐术槽氯气和蒸汽被冷却水冷却并分离，氯气送至氯气图1机械真空法工艺流程简图总管加以回收，而从氯气冷却器和蒸汽冷凝器来的氯水则溢流回氯水槽。脱氯后的淡盐水(含游电解工序来的淡盐水在酸化后(控制pH=离氯约为10～30mgA)从脱氯塔底部直接流人1．8～2．0)送入脱氯塔上部，脱氯塔真空度约为脱氯盐水受槽，由脱氯盐水泵(在泵前加入碱液500mmHg，在真空条件下脱除淡盐水中的游离NaOH并控制pH=9．0～10)加压后，再加入氯，氯气经氯气冷却器冷却后，由液环真空泵经N~zSO3以彻底除去淡盐水中的游离氯。分离罐分离后送氯气总管回收，从氯气冷却器和采用蒸汽喷射法的优点是设备布置紧凑，占分离罐来的氯水则溢流回氯水槽。脱氯后的淡盐地面积较少。但该法要求工作蒸汽压